Gerçek aşkı arayan Kanako Miyamae, ebeveynlerinin orada birbirlerine nasıl aşık olduklarından ilham alarak Ame no Kisaki Katolik okuluna transfer olur. Yine de tek bir fark var: Erkekler Kanako'yu kovanlara soktuğu için, Kanako aslında tüm kızlar okuluna aynı cinsiyetten bir eş bulmak için geldi. Güzel Mariya Shidou ile tanıştığında Kanako, o özel birini bulduğuna inanır; ancak Mariya'da göründüğünden daha fazlası var - Kanako'nun ilk aşkının aslında kılık değiştiren bir çocuk olduğu ortaya çıkıyor. Mariya, Kanako'nun gerçek cinsiyetini bir sır olarak saklamadığı sürece onun saf olmayan niyetlerini ifşa etmekle tehdit eder ve işleri daha da kötüleştirmek için, artık onu yakından izleyebilmesi için orijinal oda arkadaşını da değiştirir. Maria†Holic, aşkı tüm yanlış yerlerde ve hayallerindeki kızı arayan Kanako'yu takip eder—yani, Mariya'nın oda arkadaşı olmaktan kurtulabilirse!